Вращение галактик

ВРАЩЕНИЕ ГАЛАКТИК, неотъемлемое свойство галактик любых морфологических типов. Поскольку галактики - это не сплошные тела, а совокупность отдельных объектов, удерживаемых общим гравитационным полем, различные составляющие галактик могут иметь различные скорости вращения даже на одном и том же расстоянии от центра. Термин «скорость вращения» относят, как правило, к самым быстровращающимся компонентам галактик - их звёздно-газовым дискам. И звёзды, и газ, образующие диск, движутся вокруг центра галактики по орбитам, близким к круговым, с характерным периодом от нескольких десятков до нескольких сотен миллионов лет. Отклонения от круговых движений вращающихся дисков обычно бывают связаны со структурными деталями галактик: наличием перемычки (бара) или спиральных ветвей, либо (если речь идёт о вращении газа) с областями интенсивного звездообразования. Сильное отличие движения газа и звёзд от кругового часто имеет место во взаимодействующих и взаимно проникающих галактиках.

Скорость вращения галактик на данном расстоянии от центра оценивается по эффекту Доплера - на основе измерения смещений спектральных линий газа и/или звёзд галактического диска. Зависимость скорости вращения от расстояния до центра галактики называется кривой вращения. Скорость вращения возрастает по мере удаления от центра галактики и обычно достигает максимального значения на расстоянии в несколько килопарсеков, после чего мало меняется с удалением от центра. Встречаются и более сложные случаи. Например, в некоторых массивных галактиках наблюдается динамически обособленный и быстро вращающийся околоядерный звёздно-газовый диск радиусом в несколько сотен парсек. Плоскость таких дисков часто не совпадает с плоскостью основного диска.

Максимальные скорости вращающихся галактик в большинстве случаев заключены в пределах 20- 100 км/с для карликовых неправильных галактик и 200-400 км/с для спиральных галактик-гигантов. В отдельных случаях значения скоростей выходят за указанные пределы. В среднем максимальная скорость вращения тем выше, чем выше светимость галактики или масса её диска. Зависимость между этими величинами носит название зависимости Талли - Фишера. Она используется для определения или уточнения расстояния до галактик, а также для сравнения фотометрических и динамических свойств различных галактик.

Направления осей вращения галактических дисков могут быть различными даже у близких друг к другу галактик. От характера вращения галактики зависит форма и ориентация спиральных ветвей в её диске. За редкими исключениями, направление вращения галактик таково, что концы спиральных ветвей обращены «назад» (закручивающиеся ветви).

Эллиптические галактики, не обладающие заметными звёздными дисками, вращаются со скоростью, обычно не превышающей нескольких десятков км/с, несмотря на то, что средние скорости движения образующих их звёзд могут быть на порядок более высокими. При этом скорости вращения эллиптических галактик явным образом не отражаются на их видимой сплюснутости.

Причину вращения галактик связывают с условиями их формирования из неоднородной и более разреженной среды. Измерения скоростей вращения галактик дают возможность оценить их полную массу, а также массы их отдельных составляющих, в том числе тёмного гало.

Лит. смотри при ст. Галактики.          

А. В. Засов.